近期，开云网页版云南生物资源保护与利用国家重点实验室余迪求研究员团队围绕WRKY蛋白调控植物生长发育开展了系列研究工作，相关研究成果发表在中科院一区期刊Journal of Integrative Plant Biology（IF=9.3，2篇），Plant Physiology（IF=6.6）。具体如下：

1.为了筛选并鉴定出能够调控水稻生长发育的关键WRKY转录因子，团队运用CRISPR/Cas9技术，成功构建了水稻OsWRKY家族基因的突变体库。通过细致的田间表型筛选工作，团队鉴定出了一个可能在水稻抽穗期调控中发挥作用的WRKY转录因子——OsWRKY11。无论是在自然短日照、自然长日照条件下，还是在人工控制的短日照和长日照环境中，oswrky11突变体均展现出了抽穗期显著延迟的表型。尤为有趣的是，OsWRKY11的过表达材料同样表现出了抽穗期的明显延迟。进一步的研究发现，OsWRKY11在直接结合DNA时，能够激活靶基因的转录；而当它通过其他蛋白间接结合DNA时，则发挥抑制靶基因转录的功能。在正常生长条件下，OsWRKY11会直接结合在水稻促花基因OsMADS14和OsMADS15启动子区域的W-box上，从而激活这些基因的转录，进而促进水稻抽穗。然而，当OsWRKY11过量积累时，它能够与Hd1和DTH8相互作用，形成一个三元复合体，并间接地抑制Ehd1的表达，最终导致水稻抽穗期的延迟。这一研究不仅揭示了一种全新的转录因子调控模式，更为深入解析水稻抽穗期的特殊调控机制提供了宝贵的思路和启示。

相关研究结果以“Transcription factor OsWRKY11 induces rice heading at low concentrations but inhibits rice heading at high concentrations(http://doi.org/10.1111/jipb.13679)”为题，发表在植物学主流期刊Journal of Integrative Plant Biology上，团队已毕业博士研究生赵丽蓉和已毕业硕士研究生刘芸伟为本文第一作者，余迪求研究员和王后平副研究员为本文通讯作者，团队多位研究生在该研究开展过程中发挥了重要作用。

OsWRKY11调控水稻抽穗期的双重功能

2.叶夹角，即叶片相对于主茎的偏离角度，是衡量植物株型的关键参数，直接关联到作物的适宜种植密度。近年来，研究揭示叶片倾斜角度主要由叶枕部位的发育及其重力响应机制所决定。尽管如此，水稻通过重力响应来调节叶夹角的分子机理仍是一个未解之谜。团队鉴定出一个在水稻叶鞘和叶枕部位高度表达的WRKY转录因子——OsWRKY72。通过对oswrky72突变体的表型观察，发现其叶片呈现出直立状态；相反，OsWRKY72过表达的株系则展现出更为倾斜的叶片。进一步的生物信息学分析表明，重力响应基因LAZY1是OsWRKY72的直接下游调控靶标。一系列分子生物学及生物化学实验证据证明，OsWRKY72通过与LAZY1启动子的直接结合，实现了对LAZY1表达的抑制作用。综上所述，OsWRKY72通过抑制LAZY1的表达，进而调节植物的向重力性响应，最终影响叶片夹角的大小。这一研究成果为理解水稻叶夹角调控的分子机制提供了新的视角。

相关研究结果以“OsWRKY72 controls the leaf angle by regulating LAZY1-mediated shoot gravitropism（https://doi.org/10.1093/plphys/kiae159）”为题，发表在植物学主流期刊Plant Physiology上，团队已毕业博士研究生刘蕾为本文第一作者，余迪求研究员和王后平副研究员为本文的通讯作者，团队多位研究生在该研究开展过程中发挥了重要作用。

OsWRKY72参与重力响应调控叶夹角

3.在此基础上，团队受邀撰写了WRKY蛋白协调植物抗性和生长权衡的分子机制与研究进展。该论文全面总结了WRKY转录因子在不同胁迫条件下调控植物抗性和生长的分子机制和研究进展，系统分析了WRKY 转录因子在协调胁迫响应和植物特定生长发育中的重要性，重点讨论了WRKY转录因子在干旱、温度、和病原菌等胁迫条件下调节植物生长的关键作用。该论文阐述的WRKY蛋白在各种胁迫条件下协调植物抗性和生长权衡的调控机制，可能有助于找到植物生长和抗性之间的最佳平衡点。利用这些WRKY蛋白在平衡植物生长和抗性方面的功能，育种家有望在未来分子设计育种过程中，通过人工调控WRKY蛋白的功能及活性，获得既具有优良农艺性状又具有抗逆性的新作物品种。

该论文以“WRKY transcription factors: hubs for regulating plant growth and stress response (https://doi.org/10.1111/jipb.13828)”为题，发表在植物学主流期刊Journal of Integrative Plant Biology上，团队博士生杨露，硕士生方思予、和博士后刘蕾为该论文共同第一作者，开云网页版余迪求研究员和王后平副研究员为该论文的通讯作者，团队多位研究生在参与论文写作。

WRKY转录因子在调控生长和干旱响应中的作用

上述工作获得了国家自然科学基金、云南省基础研究计划、兴滇人才培养计划以及开云网页版“双一流”建设项目等多项经费的支持。

温馨提示：余迪求研究团队主要从事植物与环境因子相互作用的分子机制及其信号通路研究, 欢迎感兴趣的同学、博士后加入课题组!

来源：国家重点实验室

编辑：张懿淼 责任编辑：李哲